Az elmúlt tíz év legjelentősebb tudományos eredményei

Már biztos, hogy egykor folyékony víz volt a Marson, és egyre közelebb kerülünk a távoli földek azonosításához. Tudjuk, hogy a bennünk élő baktériumok elválaszthatatlan részét képezik az emberi szervezetnek, és a kutatók már képesek arra is, hogy elköteleződött sejteket programozzanak át bármilyen sejttípussá alakulni képes őssejtekké. A Science cikke alapján készült évzáró összeállításunkban áttekintjük az utóbbi tíz év legdinamikusabban fejlődő tudományterületeit.

Készül a láthatatlanná tevő varázsköpeny

Néhány évtizede még elméleti lehetőségként merült fel, hogy létre lehet hozni olyan különleges, a természetben nem létező anyagokat, amelyekben az elektromos áteresztőképesség (permittivitás) és a mágneses áteresztőképesség (permeabilitás) is negatív érték. Ez a metaanyagnak nevezett különleges anyag természetesen különleges tulajdonságokkal bírna: szinte minden elektromágneses jelenség másképp zajlana benne. Az egyik legfurcsább következmény a negatív törésmutató fellépése lenne. A fény egy ilyen közeg határához érve nem hatolna be a negatív törésmutatójú anyagba, hanem azt megkerülve haladna tovább. Az ilyen anyagból készült tárgy láthatatlanná válna, viszont látható lenne az általa eltakart, mögötte levő tárgy.

Az első metaanyagból álló eszköz 2006-ban készült, és még csak két dimenzióban működött. A háromdimenziós, látható fényben is működő metaanyag 2008-ra készült el. Két kutatócsoport dolgozott a megoldáson, mindkettőt Xiang Zhang professzor vezette a kaliforniai Berkeley-ben, ahol J. Valentine és munkatársai halászhálóra emlékeztető szerkezettel hoztak létre három dimenzióban működő "varázsköpenyt". A hálóban ezüst- és magnézium-fluorid-rétegek váltakoznak, és ez a metaanyag már viszonylag széles hullámhossztartományban, 1200-1800 nanométer közé eső hullámhosszakon képes a ráeső elektromágneses sugárzás eltérítésére, vagyis a láthatatlanná válásra. A kutatók előtt álló nagy és nem is biztos, hogy megoldható feladat egy széles hullámhossztartományban metaanyagként viselkedő rendszer kialakítása. Csak ezután lehet majd gondolkodni a varázsköpeny szabásmintáján.

Kínában, a sanghaji Ting Csiao Egyetemen Csen Huanjang professzor kutatócsoportja a "láthatatlanná tévő varázsköpeny" ellenpárját, az antiköpenyt is megalkotta. Az antiköpeny anyagát a láthatatlanná tevő köpeny alatt rejtheti el majd a köpeny viselője, és amikor ki akar nézni, akkor belülről a köpenyanyaghoz szorítja. Az antiköpeny semlegesíti a köpeny hatását, és viselőjük látni fogja környezetét. A siker a kétféle anyag optikai tulajdonságainak nagyon pontos egymáshoz illesztésén múlik.

Egy metaanyag halászhálóra emlékeztető szerkezete

Ajánlat:

• Nem lesz vak a láthatatlanná tévő varázsköpeny viselője
• Már három dimenzióban is működik a láthatatlanná tévő anyag